О совершенствовании шахтных самоспасателей

Шахтный самоспасатель, или самоспасатель на химически связанном кислороде, уже многие десятки лет является основным средством индивидуальной защиты органов дыхания на подземных участках горных работ.

Концепция спасения, основанная на его применении как средства индивидуальной защиты органов дыхания горняков имеет ряд преимуществ, например, в сравнении с использованием изолирующих самоспасателей со сжатым воздухом или сжатым кислородом.

Шахтные самоспасатели просты для технического обслуживания, относительно компактны и удобны для постоянного ношения. Немаловажно, что поддержка парка самоспасателей на химически связанном кислороде в работоспособном состоянии практически не требует дополнительного оборудования.

Широко распространены на предприятиях горной промышленности 3–4 модели самоспасателей, разработанные в ещё 1980-х годах.

Многие технические решения, заложенные в их конструкцию, в значительной степени устарели и требуют радикального пересмотра.
В этой статье мы приведём некоторые из замечаний, часто высказываемые специалистами по промышленной безопасности об эксплуатационных характеристиках применяемых на их предприятиях устаревших моделей самоспасателей, и покажем, каким образом эти «узкие места» учитывают при разработке современных СИЗ.

Нестабильность показателей времени защитного действия

Гранулированные регенеративные продукты, используемые в самоспасателях, склонны к естественному образованию пыли из-за неизбежного трения гранул.

Скорость процессов пылеобразования невозможно предсказать: она зависит от большого числа параметров, например, от интенсивности ношения самоспасателей, от величин и характера вибрационных нагрузок на изделие на различных участках горных работ.

Фракционный состав гранул напрямую влияет на динамику генерации кислорода самоспасателем. Увеличение содержания пыли вносит дополнительную неопределённость в фактическое время защитного действия устройства.

Большинство специалистов ОТ и ПБ горных предприятий считают, что неоднородность показателей реального времени защитного действия широко используемых в настоящее время самоспасателей является одной из основных проблем их эксплуатации.

Практика проведения контрольных выводов из шахт свидетельствует о регулярно возникающих коллизиях между реальным временем защитного действия и временем эвакуации, предписанным планами ликвидации аварий на шахтах.

Альтернатива?

В качестве примера альтернативы — современного самоспасателя — предлагаем рассмотреть Оxy 6000 MК II, производимый компанией Drager (Германия) c 2015 года.

Спечённый регенеративный продукт в Оxy 6000 MК II позволяет снизить пылеобразование внутри корпуса самоспасателя, препятствует выносу в дыхательные пути пользователя частиц, вызывающих раздражение слизистых оболочек.

Кроме этого, однородный состав реакционной массы внутри самоспасателя позволяет приблизиться к полному срабатыванию всего регенеративного продукта и сделать процесс применения средства спасения в реальных условиях предсказуемым.

Высокая температура на вдохе и значительный нагрев корпуса

Вследствие экзотермической реакции в процессе работы шахтного самоспасателя выделяется достаточно большое количество тепловой энергии, требующее дополнительных мер по её рассеиванию и рекуперации.

Увеличение эффективной площади рассеивания не только повышает ёмкость дыхательного мешка, но и обеспечивает максимально возможную площадь мешка, взаимодействующую с воздушным потоком возможной площади мешка, контактирующей с воздушным потоком при движении пользователя.

Как можно улучшить ситуацию?

Отказ от классического размещения дыхательного мешка на одной оси с корпусом самоспасателя и дыхательной трубкой с загубником, а также размещение дыхательного мешка перед корпусом самоспасателя позволяют существенно снизить температуру на вдохе, обеспечив активный теплообмен с окружающей средой.

Ещё одним конструктивным решением Оxy 6000 MК II, направленным на снижение температуры является увеличение длины пути дыхательной смеси. Выход смеси осуществляется не вертикально вверх через трубку к загубнику, как в классической схеме, а горизонтально через специальный коллектор, откуда смесь поступает в дыхательную трубку.

Таким образом, между внешней поверхностью коллектора из материалов с низкой теплопроводностью, и нагретой металлической поверхностью картриджа самоспасателя в процессе работы постоянно образуется прослойка из дыхательной смеси, что снижает термическое воздействие на поверхность тела пользователя без применения дополнительных теплоизолирующих приспособлений.

Высокий процент отбраковки самоспасателей с повреждениями корпусов

При ежедневном ношении самоспасатели подвергаются постоянному механическому воздействию. Деформация корпусов, абразивный износ заставляют горнодобывающие компании выводить большое количество СИЗ из эксплуатации раньше окончания срока службы.

Поддержание парка исправных самоспасателей в количестве, достаточном для обеспечения безопасного ведения горных работ, является весьма затратной статьёй расходов.

Решение есть!

Увеличение срока эксплуатации невозможно без отказа от однокорпусной схемы компоновки самоспасателя и обеспечения его дополнительной защиты. Дополнительный корпус позволяет значительно снизить ущерб от механических воздействий.

Нормативный пятилетний срок службы для самоспасателей уже не может удовлетворять пользователей с экономической точки зрения.

Oxy 6000 MK II имеет срок эксплуатации 10 лет, что позволяет эффективнее планировать затраты.

В конструкции корпуса самоспасателя Oxy 6000 MK II используются амортизирующие вставки между внешним и внутренним корпусами, а также специальные зоны контролируемой деформации.

Стоит отметить увеличенную, по отношению к самоспасателям с пятилетним сроком службы, толщину внешнего корпуса для применения в более жестких условиях.

Очевидно, что различные условия эксплуатации самоспасателя на разных участках горных работ напрямую влияют на степень его износа. Наибольшему абразивному износу корпуса, усугубленному вибрацией, подвергаются самоспасатели, используемые операторами горной техники.

Длительный срок эксплуатации для этих участков возможен при дополнительной защите, например, эластичными защитными чехлами.

Необходимость периодического приборного контроля герметичности

Самоспасатели, потерявшие герметичность, нужно незамедлительно выводить из эксплуатации. Периодический контроль — важное мероприятие по поддержанию работоспособности всего парка самоспасателей.

Необходимость применения контрольного прибора усложняет эту процедуру, поэтому одной из отличительных черт современных самоспасателей является отказ от приборного контроля в пользу внедрения в конструкцию инспекционных окон с индикаторами влажности.

Инспекционное окно

Изменение индикаторного слоя в инспекционном окне Oxy 6000 MK II, указывающее на попадание влаги внутрь, является достаточным основанием для отбраковки самоспасателей.

Размер инспекционного окна должен обеспечивать однозначную трактовку текущего состояния самоспасателя, даже в условиях ограниченной видимости.

Кроме этого, конструкция инспекционного окна должна быть устойчива к повреждениям, что реализуется с помощью специального сменного защитного стекла, это уменьшает вероятность использования изделия, утратившего герметичность.

Затруднения при активации самоспасателей

Приведение самоспасателей в боевое положение описывается в руководствах по эксплуатации и должна отрабатываться в процессе тренировок. Первый этап отделение защитных крышек самоспасателя для извлечения дыхательной трубки и дыхательного мешка.

Эти действия, как показывает опыт, затруднены специфическими конструкциями стопорных механизмов. Зачастую люди вынуждены прилагать существенные усилия, проводить эту операцию не в стандартном положении ношения на плече или на поясе, а дополнительно фиксируя самоспасатель на какой-либо поверхности. Известны случаи, когда открыть самоспасатель вообще не удавалось.

К механизму открытия самоспасателя предъявляются, можно сказать, взаимоисключающие требования. С одной стороны, процедура открытия и активации не должна требовать чрезмерных усилий. С другой — механизм должен быть достаточно надёжен, чтобы предотвратить его случайное открытие.

В отличие от самоспасателей, которые активируются выдергиванием предохранительной чеки за специальный ремень, в Oxy 6000 MK II имеется рычажный механизм с предохранительной полимерной пломбой, открыть который может любой пользователь.

Надеемся, что появление на российском рынке самоспасателей нового поколения, таких как Oxy 6000 MK II, станет катализатором процесса модернизации, от которого в конечном счёте выиграют все пользователи этих СИЗ.

На правах рекламы.

ООО «Дрегер»
тел.: +7 495 775-15-20
www.draeger.ru